動態RTK在鄉村規劃中的應用

王玉潔，王小花

（河南省義馬礦務局永興公司測繪處，河南 義馬 472300）

近年來，隨著新農村建設的進程不斷加快，實施科學、前瞻性的鄉村規劃越來越受到重視。由于農村地域廣泛、測量條件差、交通信息不便等特點，作為規劃前期的基礎工作之一，實行地形圖的測繪也面臨著一定的復雜性。基于全球定位系統（GPS）的實時動態（RTK）定位技術，以其覆蓋面廣、作業周期短、測量精度準正被日益應用到鄉村規劃中。

1 動態RTK技術概述

1.1 技術原理

實時動態（Real Time Kinematic-RTK）定位技術，是基于全球定位系統基礎上的一項以載波相位觀測為主要載體的實時差分測量技術。其技術原理為：以一臺輸入已知WGS-84坐標的GPS接收機作為基準站，對所有可見GPS衛星進行不間斷觀測，將其觀測數據（已知WGS-84坐標及載波相位）通過無線數據傳輸設備發送給流動站或稱用戶觀測站。與此同時，在該站點上，另一臺GPS接收機在接收GPS衛星信號時，通過無線數據接收設備，接收基準站傳輸的觀測數據，然后根據相對定位、實時差分的原理，通過計算機特定軟件，實時計算出流動站所在點的WGS-84三維坐標，通過地方坐標轉換參數標準，換算得出流動站逐點的平面坐標x，y和海拔高h，并得出其坐標和其精度，在電子手簿上實時顯示。

1.2 控制系統組建

一般來說，作為動態RTK測量技術的核心，控制系統的組建十分關鍵，這是實現動態RTK測量的基礎。動態RTK控制系統主要由3個部分組成：GPS接收設備、數據傳輸設備和軟件系統。接收設備至少包括兩臺以上的GPS接收機，于基準站和流動站各一臺；數據傳輸系統主要由無線電臺組成，于基準站和流動站各一臺，此為動態測量的關鍵設備。軟件系統則包括快速結算、坐標轉換、精度評價等系統轉換功能，以能夠實時解算出流動站的三維坐標。

2 動態RTK在鄉村規劃中的應用

2.1 地形圖測繪

新農村規劃中，地形圖的測量和繪制是重要的一環。由于農村面積較大，沒有已知控制點可用，一般采用獨立坐標系，通常以磁北方向作為坐標縱方向。具體實施步驟如下：①選定一中心點A（通常在視野開闊坡地），假設其坐標和高程，然后以此點為測站點，磁北方向作為后視方向，用全站儀測出另外一點B的坐標；②以A、B兩點為已知點，對RTK進行該測區的點位校正；利用RTK聯合全站儀進行數據采集。對于開闊地、居民地外圍等滿足RTK作業的區域采用RTK接收機進行作業；③對于樹木較多、居民地內部等采用RTK無法進行作業的區域，采用RTK模式布設圖根控制點，利用全站儀進行觀測；④以全站儀數據繪制地形圖。

2.2 控制測量

鄉村控制網具有控制面積大、測量范圍廣等特點，由于鄉村地形復雜，河流、湖泊較多，給測量工作增加了難度，影響了工程測量的進度。如何快速精確地提供控制點,直接影響工作效率。

筆者在實際工作中，曾多次對某鄉村原GPS點及I、II級導線點進行檢驗，其部分檢驗值較差見表1。

表1 部分檢驗值較差表

筆者發現，RTK測量的同一點位相對于靜態GPS觀測點基本上是一致的，其坐標差值較小，而對于常規儀器觀測的I、II級導線來說有部分相差較大，由此可見RTK技術無論是在作業精度，還是作業效率上都具有明顯的優勢。

2.3 規劃道路中線放線

RTK測量技術用于鄉村道路中線放樣，放樣工作一人也可完成。首先確定線路起終點坐標、將曲線轉角、半徑等輸入RTK的外業控制器，即可開始放樣；其次選定放樣方法，即可按樁號也可按坐標放樣，并可以隨時互換；最后按照屏幕上有箭頭指示偏移量和偏移方位調整誤差，以確定最終放線。

2.4 用地測量

鄉村建設用地和農田用地邊界清楚，應用PTK更易完成。按照定界點坐標，能實時確定在土地使用界限范圍，計算用地面積。因其在土地權屬界限、土地分類修測上的高速度和高精度性,能夠滿足土地規劃和土地權屬調查需要。

2.5 農村住房規劃放線

規劃放線既要滿足農村規劃條件要求，又要符合新農村居民建筑物本身的幾何關系，放樣精度要求較高。筆者以對某自然村12戶農民住房規劃放樣為例，運用動態GPS儀，說明農村住房規劃放線要求。

表2 某自然村莊部分點位、高程檢測精度表

點位中誤差m=0.011，高程中誤差m=0.014.

計算公式：m=±([vv]2/n)，v，v為點位和高程較差；n為檢查點數。

以上數據分析表明，RTK測量結果與全站儀測量結果互差均在厘米范圍內，其中點位較差最大2.6cm，高程較差最大為3.2cm，點位中誤差為0.011 m，高程中誤差0.014 m，完全滿足測量放線的精度要求。可見，動態RTK進行規劃放線因農村視野開闊、場地條件好，能更好滿足規劃放線要求。

3 結束語

作為一項新型的測量技術，動態RTK技術以其測量精度準，工作量小，省時省力，近年來得到了廣泛的應用。在當前我國建設社會主義新農村建設的今天，運用好該項技術，對于科學進行鄉村規劃，滿足規劃中的測量需要，有著很強的作用和推廣價值。

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